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斯坦福大學崔屹:Ni@HGDY加速Li2S轉化動力學!
來源: 時間:2023-07-14 09:45:31 瀏覽:1578次

第一作者:Louisa C. Greenburg

通訊作者:崔屹教授

通訊單位:斯坦福大學

DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c01034




研究背景

鋰-硫(Li-S)電池具有高的理論能量密度和低成本等優點,被認為是下一代儲能系統的有力候選者。然而,絕緣硫(S)和硫化鋰(Li2S)之間緩慢的轉化反應動力學和多硫化物的“穿梭效應”仍是巨大的技術挑戰。此外,S和Li2S之間密度差會在循環時引起S正極巨大的體積變化,進而造成電極粉化、活性S損失和循環壽命差等列問題。基于此,斯坦福大學崔屹教授團隊報道了一種負載鎳的氫取代石墨炔(Ni@HGDY)作為調控Li2S正極反應的催化劑。研究表明這種催化劑能有效加快電子/離子的轉移速率,降低反應過電位,促進Li2S和S之間的可逆轉化。該工作突出了Ni作為金屬催化劑的功效,并展示了氫取代石墨炔在儲能應用中的潛力。




文章要點

1、作者合成了一種鎳金屬錨定在氫取代石墨炔表面的催化劑,用于改善Li2S正極反應動力學。

2、氫取代石墨炔(HGDY)表面豐富的π-π共軛網絡能加快電子傳導,同時乙炔連接體之間的大的孔隙(16.3 ?)也有利于增強鋰離子擴散。

3、Ni@HGDY催化劑提供了高密度的反應活性位點,Ni中心能催化Li2S和S的相互轉化,同時HGDY共軛單元能誘捕多硫化物,從而協同地增強Li2S正極反應動力學




圖文展示

圖1. Ni@HGDY催化劑的設計和作用機制

圖2. Ni@HGDY催化劑的合成過程和結構表征

圖3. Ni@HGDY對提升Li2S正極轉化的作用

圖4. Ni@HGDY顯著提升Li2S正極電化學性能

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全部 3小時前 四川
文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產生書面文字,很多小語種,有語言但沒有文字。文字的不同體現了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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